题目内容
实验室中的药品一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质。某研究性学习小组的同学对实验室里久置于空气中变质的过氧化钠（Na2O2)固体的成分进行探究。
[查阅资料]（1）Na2O2的化学性质很活泼，能与水、二氧化碳反应，相关反应的化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
（2）CaCl2溶液为中性
[猜想]I：固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3的混合物
Ⅱ：固体为NaOH和Na2CO3的混合物
Ⅲ：固体为NaOH
Ⅳ：固体为Na2CO3
[实验探究]
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取少量固体于试管中，加水振荡，直至完全溶解 | | 猜想I不成立 |
| ②取少量①的溶液于试管中，滴加CaCl2溶液至过量 | | 证明有Na2CO3存在 |
| ③ | | 证明有NaOH存在 |
| 综合以上实验现象，说明猜想Ⅱ是成立的。 | ||
（2）实验操作②中“滴加CaCl2溶液至过量”的目的是
[实验探究]①无明显现象（或无气泡产生）；②产生白色沉淀；③取少量②的溶液于试管中，滴加几滴无色酚酞试液，振荡； 酚酞试液变红；[反思评价]（1）Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl；（2）除去溶液中的Na2CO3，防止干扰NaOH的鉴定。
解析试题分析： 因为猜想Ⅰ不成立，故没有Na2O2存在，所以无明显现象（或无气泡产生）；因为有碳酸钠的操作，而碳酸钠能与氯化钙反应生成白色碳酸钙沉淀；因为要证明碳酸钠和氢氧化钠共同存在，因为二者都显碱性，故应先除去碳酸钠，在②实验所得的溶液中加入无色酚酞试液。变红色说明含有氢氧化钠；明确实验原理即可填写（1）化学方程式（2）滴加过量氯化钙的目的。
考点：实验探究物质的组成成分以及含量；过滤的原理、方法及其应用；酸的化学性质；碱的化学性质；书写化学方程式
名校课堂系列答案
世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料，高达产量的20%～40%，某实验小组对铁的燃烧和锈蚀进行如下探究
探究一：铁丝燃烧
如图1所示，取3根粗细、长度均相同的光亮细铁丝，将其中两根分别盘成螺旋状，在每根铁丝一端系上粗铜丝，另一端系一根火柴杆，点燃火柴杆待快燃尽时，分别插入充满氧气的集气瓶中，观察到：观察到：Ⅰ、Ⅱ中铁丝都剧烈燃烧，且Ⅱ中铁丝燃烧比I中的更剧烈；Ⅲ中铁丝没有燃烧．
（1）集气瓶中加入少量水的作用： ．
（2）为什么Ⅲ中铁丝不能燃烧 ．
（3）分析Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中更剧烈的原因 ．
探究二：铁粉腐蚀的条件
如图2所示，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，观察到量筒内水沿着细导管慢慢进广口瓶（容积为146mL）．当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数（此时瓶内氧气含量近似为零）．记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如下表．
| 序号 | 样品 | 量筒起始 读数/mL | 量筒最终 读数/mL | 所需时间 /min |
| 1 | 1g铁粉、0.2g碳和10滴水 | 100 | 72 | 约120 |
| 2 | l g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl | 100 | 72 | 约70 |
| 3 | | \ | \ | \ |
（5）实验①和②说明NaCl可以 （填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的速率．
（6）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是 （填“放热”或“吸热”）过程．
（7）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验③的样品组成是 ．
（8）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是 %（精确到小数点后1位），试分析该实验结果出现误差的原因 （写任意一条即可）
(10分)科学家设想利用太阳能加热器“捕捉CO2”、“释放CO2”，实现碳循环(如图所示)。
某化学小组的同学对此非常感兴趣，在老师的指导下，设计如下装置探究上述设想的反应原理是否可行。
（1）能证明装置A“释放CO2”的现象是 ；
（2）装置B在实验结束撤掉酒精喷灯时的作用是 ；
（3）上述反应结束后，小组同学对D中固体的成分进行探究，以证明是否“捕捉”到CO2。
【猜想与假设】
D中的固体可能为：I．只有氧化钙；Ⅱ．氧化钙与碳酸钙；Ⅲ．只有碳酸钙
【进行实验】
①甲同学从D中取一定量的固体于试管中，并加入一定量的水，振荡，有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙，即猜想Ⅲ成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅲ成立，其理由是 。
②乙同学从D中取一定量的固体于试管中，加入一定量的水，触摸试管外壁，感觉发热；继续向试管中加入几滴稀盐酸，没有发现气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙，即猜想I成立。丙同学认为乙的实验不足以证明猜想I成立，理由是 。
③丙同学认为利用感觉温度变化的方法判断是否有氧化钙不可靠，他用水、酚酞试液和
稀盐酸证明了猜想Ⅱ成立，请完成他的实验报告。
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| | | 猜想Ⅱ成立 |
有 (填字母序号)。
A．原料易得 B．充分利用太阳能 C．释放出的CO2可作为资源加以利用
（6分）在化学课上，甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质。
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么？
【进行猜想】甲认为黑色颗粒是 ，白色物质可能是Na2O或Na2CO3或 ，乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。
甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的，其理由是： 。
【查阅资料】氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠： Na2O+H2O ="=" 2NaOH
【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。
| 实验方案 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 方案1 | 取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液 | 溶液变成红色 | 白色物质 为Na2O |
| 方案2 | ①取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液 | 出现白色沉淀 | 白色物质 是 。 |
| ②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液 | 无明显现象 |
【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为： 。
（15分）实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品，观察发现，样品表面有白色粉末。某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。
【提出问题】该样品中含有那些物质？
【提出猜想】通过分析，提出如下猜想：
猜想Ⅰ：已完全变质，该样品中只含Na2CO3；
猜想Ⅱ：部分变质，该样品中含有NaOH和Na2CO3。
则NaOH变质反应的化学方程式为 。
【查阅资料】
①碱性的Na2CO3溶液可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应；
②CO2在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶解。
【实验探究1】为确定该样品的成分，小明设计了如下实验方案，请你一起完成下列实验报告。
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| （1）取少量样品溶于水，加入 ； | 白色沉淀产生 | 该反应的化学方程式： ； |
| （2）将上述反应后的混合物过滤，取滤液加入 。 | 。 | 证明猜想Ⅱ正确 |
【实验探究2】小红同学设计如下图所示装置（铁架台略去），实验在27℃，101kPa下进行，步骤如下：
①按图连接好装置；
②用托盘天平准确称取该样品2g，放入A中试管内，向B中集气瓶中倒入饱和碳酸氢钠溶液至瓶颈处；
③向分液漏斗中加入稀硫酸，打开活塞，让稀硫酸滴入试管中至过量，关闭活塞。反应结束后，量筒中收集到饱和碳酸氢钠溶液220mL。
请回答下列问题：
（1）在实验步骤①和②之间，还缺少一实验步骤，该实验步骤是 ；
（2）B中集气瓶盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替，其理由是 ；
（3）试管中原有的空气对实验结果是否有明显影响？ （填“有”或“没有”）
（4）变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为 。（在27℃，101kPa时二氧化碳的密度为1.8g/L）（计算结果精确至1%）
【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体？
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体，小亮设计了如下图所示的实验流程。
请回答下列问题：
（1）操作①、②、③的名称分别为 ，为了使样品充分溶解，操作①中还要用到的玻璃仪器是 ；
（2）该实验中发生反应的化学方程式为 ；
（3）最终所得氢氧化钠固体质量 变质后样品中氢氧化钠的质量（填“小于”、“等于”或“大于”）。
【实验反思】
（1）通过本题，你学会了定性检验氢氧化钠的变质、定量测定变质样品中某成分的含量，以及除杂提纯物质。为了得到可靠的实验结果，探究过程中你需要思考的问题有 （填数字序号）；
①选择试剂种类 ②确定试剂用量 ③试剂产地 ④实验装置与步骤的设计 ⑤实验安全环保 ⑥测量中减少误差
（2）实验探究Ⅰ中的检验和实验探究3中的除杂都将碳酸钠进行了转化，但二者目的不同，分别是 。
（7分）某研究性学习小组在验证“碱使酚酞试液变红”的实验时，发现一个意外现象：将酚酞试液滴入某NaOH溶液中，溶液变成了红色，可是过一会儿红色却消失了。
【提出问题】是什么原因导致滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色？
【猜想与假设】他们分别对这种意外现象作如下猜想：
甲同学：可能是酚酞与O2发生了反应；
乙同学：可能是NaOH溶液与空气中的CO2发生了反应；
丙同学：可能与NaOH溶液浓度大小有关；
你认为可能还与_________________________________有关（写一条即可）。
【设计实验】三位同学分别设计实验验证自己的猜想：
（1）甲同学设计了如下实验，请你填写下表。
| 实验步骤 | 设计这一步骤的目的 | 实验现象 | 实验结论 |
| 1．将NaOH溶液加热煮沸 | | 溶液变红，过一会儿红色消失 | 甲同学猜想_______（填“正确”或不正确”） |
| 2．向冷却后的溶液中滴人酚酞，并滴一些植物油在其上方 | |
[注意：若答对第（3）小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。]
（3）丙同学使用了色度传感器测溶液的颜色。他在a、b、c三个比色皿中分别加入等量5%、10%、20%的NaOH1溶液，然后各滴加2滴酚酞试液。溶液颜色的变化曲线如图[说明：溶液无色时色度值（透过率）为100%]。请你观察右图回答问题。①写出两条规律性结论：______________________________________________；
______________________________________________。
②推测5%的NaOH溶液滴加2滴酚酞试液后褪为无色的时间约为( )
A．小于30s B．30-90s C．90-140s D．140-180s E．180-280s F．大于280s
